Sisepõlemissõiduki heitgaaside mõistmiseks peate esmalt mõistma põlemist, mootori sees toimuvaid reaktsioone. ja mis seejärel käivitavad gaasid, mis väljuvad läbi väljalasketoru. Selles artiklis näeme just seda, et paremini mõista, miks need saastavad ja mida nad õhku paiskavad.
Peab ütlema, et siin antud kirjeldus on bensiin ja diislikütus võtmata arvesse muid ühendeid, lisaaineid või lisandeid, mida võivad sisaldada kütused, millega paagid on täidetud. Seetõttu võivad valemid tegelikkuses veidi erineda.
Bensiinimootor (Otto tsükkel)
Nagu teate, segatakse põlemiseks ja mootori töötamiseks vedel bensiin õhuga, mis sisaldab hapnikku. Ideaalne segu on tavaliselt umbes 14.7 osa õhku 1 osa bensiini kohta, see tähendab, stöhhiomeetriline segu, kuigi see pole alati nii täpne. Sellegipoolest tekitab süüteküünla tekitatud elektrisädeme reaktsiooni, milleks on bensiinis sisalduvate süsivesinike põlemine koos õhuhapnikuga, vabastades energiat soojuse ja gaaside kujul:
2 C8H18 (oktaan) + 25 O2 (õhuhapnik) → 7 CO2 + 8 H2O + soojus
See on ideaalne reaktsioon, kuid nagu ma ütlesin, koosneb bensiin erinevatest süsivesinikest, aga ka lisanditest, samuti võib seda segada mootori määrdeõliga, mootori kulumisel tekkivate osakeste jääkidega jne. Nii et lõpuks näeme, mis tegelikkuses juhtub. Põhimõtteliselt vastavalt sellele valemile toodaks CO2, vett ja soojust...
Diiselmootor (diiseltsükkel)
Sel juhul juhitakse silindritesse ainult õhku, surudes seda kokku, mis tõstab temperatuuri üle 500ºC ja seejärel pihustatakse vedelat diislikütust, mis tekitab põlemine, ilma et oleks vaja sädet Sel juhul, see tähendab, toimub isesüttimine, põletades raskemad süsivesinikud ja hapnik. Lisaks peab ütlema, et sellisel juhul on seguks tavaliselt 14.5 osa õhku 1 diisli kohta. Selle põlemise korral saadakse gaasid järgmise keemilise valemiga:
C16H32 (tsetaan) + 24O2 (õhuhapnik) → 16CO2 + 16H2O + soojus
Sel juhul reaktsioon taastub tekitavad CO2 ja vett, aga ka soojust. Kuid see pole nii, kuna diisel on teatavasti kahjulikum, mistõttu tahetakse seda tüüpi sõidukite kasutamist piirata...
Tegelikkus
Nagu ma enne mainisin, ei ole bensiin ja diisel puhtad ühendid, vaid on vedelikud seal on erinevaid süsivesinikke ja ka lisaaineid et naftafirmad segavad nendega jõudluse parandamiseks, mootori puhastamiseks jne. Lisaks on seal ka õli- või määrdeainejääke, mis jõuavad põlemiskambrisse ja põlevad, või isegi mootori osade kulumisest ja hõõrdumisest tekkivaid osakesi. Õlid on keerulised orgaanilised ühendid, mis lisavad ka heitgaase.
Ja mitte ainult seda, õhk ei ole ainult hapnik, õhk koosneb: lämmastikust (78,08%) ja hapnikust (20,95%), mis moodustavad 99% kogumahust. Kuid väiksemates kogustes on ka teisi gaase nagu argoon (0.93%) ja süsinikdioksiid (0.035%) jne. Kui õhk siseneb põlemiskambrisse, võivad need teised gaasid reaktsiooni käigus rekombineerida teiste elementidega, tekitades rohkem saastavaid gaase.
seetõttu Reaalsus on see, et heitgaasid sisaldavad:
- Osakesed: Need võivad pärineda kütuse osadest, mis ei põle täielikult, väljalasketoru tahmast, kulunud mootori metalliosakestest jne. Samuti on raskemetalle, mis pärinevad kütuselisanditest, nagu plii (bensiinis juba keelatud), arseen ja kaadmium, mis põhjustavad närvisüsteemi haigusi ja kahjustavad laste arengut. Need võivad tungida kopsudesse ja põhjustada hingamisprobleeme. Need võivad olla ka poollenduvad orgaanilised ühendid või lenduvad orgaanilised ühendid, mis eralduvad gaasilises või tahkes faasis, mõned kantserogeenid ja saasteained.
- NOx rühma gaasid: Lämmastik ja hapnik koos tekitavad ka lämmastikoksiidi gaase, nagu lämmastikmonooksiid (NO) ja lämmastikdioksiid (NO2). Need tekivad siis, kui kõrge põlemistemperatuur põhjustab lämmastiku ühinemise hapnikuga. Need gaasid avaldavad kahjulikku mõju keskkonnale ja tervisele, kuna need põhjustavad sudu ja happevihmade teket.
- Süsinikdioksiid (CO2): kasvuhoonegaas, mida põlemisel esineb kõige rohkem ja mis on inimestele mürgine.
- Veeaur (H2O): Seda toodetakse kütuse vesiniku ja õhuhapniku kombineerimisel. Kuigi see ei ole saasteaine, võib see konkreetsetes atmosfääritingimustes aidata kaasa sudu tekkele.
- Süsinikmonooksiid (CO): See on mürgine gaas, mis tekib kütuse mittetäielikul põlemisel hapnikupuuduse tõttu, st kütuserikastes või õhuvaestes segudes, olenemata sellest, kuidas soovite seda näha. See võib vähendada vere võimet kanda hapnikku, põhjustades pearinglust, peavalu ja isegi surma suurtes kontsentratsioonides.
- Põlemata süsivesinikud (HC): Need on lenduvad orgaanilised ühendid (LOÜ), mis ei ole põlemisel täielikult ära põlenud. Mõned neist on kantserogeensed ja aitavad kaasa sudu tekkele. Need võivad põhjustada ka muid hingamisteede haigusi. Näiteks on teada, et diislikütus võib suurendada allergiaohtu.